TCC Energias Renovaveis corrigido

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ENERGIAS RENOVÁVEIS
Airton FERNANDES
RESUMO: Para a sociedade, a importância da eletricidade é algo que remonta os primórdios da sua existência. A descoberta da energia e sua popularização trouxeram para o mundo desenvolvimento, facilidade e conforto. O combustível energético mais utilizado na atualidade é o petróleo, no entanto, a continuidade do seu uso vem sendo questionada tanto pela questão ambiental, bem como pelo fato de suas maiores reservas mundiais estarem situadas em regiões de conflitos étnicos e políticos. Conflitos estes que não se podem ser resolvidos em curto prazo. Neste contexto e, considerando a questão da sustentabilidade do planeta, outras fontes de energia vêm sendo desenvolvidas, apresentando-se como fontes renováveis de energia. Neste trabalho, serão apresentadas as fontes alternativas de energia já estudadas na atualidade, bem como uma explanação de cada uma delas, através de pesquisa bibliográfica, bem como também pesquisa em diversos sites que tratam sobre o assunto.
PALAVRAS-CHAVE: Sustentabilidade; Energias Renováveis; Eletricidade.
1 Introdução
O objetivo deste trabalho é mostrar as fontes de energias renováveis existentes na atualidade. Se for montada uma linha do tempo, seria notável a precariedade das condições de sobrevivência da população na época em que não se podia imaginar a existência da energia elétrica na vida das pessoas. A facilidade da vida moderna deixou a sociedade totalmente dependente da energia elétrica. No entanto, na contramão do desenvolvimento, usam-se tão desenfreadamente os recursos que nos são oferecidos pelo meio ambiente, que muitos destes recursos estão perto de seu esgotamento.
Seguindo este contexto, torna-se essencial a busca por energias renováveis, que sejam menos prejudiciais ao meio ambiente e que apresentem as concessionárias maior poder de oferta de energia, mas com menor custo de produção e distribuição. O que consequentemente acarrete na diminuição das contas de luz das famílias.
 Na continuidade da pesquisa sobre energias, serão exploradas as fontes renováveis disponíveis e já estudadas na atualidade, que são: eólica, solar, hídricas ou hidrelétricas, energia da biomassa, energia geotérmica e energia das marés.
2 Energia eólica: 
Por definição energia eólica “é a transformação da energia do vento em energia útil, tal como na utilização de aerogeradores para produzir eletricidade, moinhos de vento para produzir energia mecânica ou velas para impulsionar veleiros” (Wikipedia, 2015).
A importância deste tipo de energia vem crescendo na atualidade, pois assim como a energia solar, não emite poluentes na atmosfera.
As usinas eólicas utilizam-se de cata-ventos gigantes instalados onde a movimentação das massas de ar é constante e intensa na maior parte do ano. As hélices são giradas pelos ventos, que por sua vez, movem as turbinas, acionando os geradores.
Esta fonte de energia, muito embora seja muito eficiente e elogiada, apresenta algumas limitações, como o fato de os ventos não serem constantes o ano inteiro, o que limita a produção de energia de acordo com as estações do ano e também, a dificuldade de armazenagem da energia produzida.
A topografia do solo e a rugosidade do solo também tem grande influência na distribuição de frequência de ocorrência dos ventos e de sua velocidade em um determinado local.
As usinas eólicas não queimam combustíveis fosseis, no entanto são de grande porte e por este motivo alteram a paisagem devido as suas torres e hélices, mas o impacto de maior proporção e preocupação que uma usina eólica pode causar é o fato de ela interferir na rota dos pássaros migratórios, que costumam voar em formação e não possuem boa capacidade de visão. Estes bandos de pássaros se utilizam de mecanismos instintivos para se locomover e se aproveitam das correntes convectivas ascendentes do ar para se movimentarem, principalmente quando estão em grandes formações.
Então, antes da instalação de uma fazenda eólica, é imprescindível que sejam efetuados estudos de grande profundidade dos ecossistemas locais, pois as zonas que concentram ventos são também, frequentemente, as rotas principais das aves migratórias.
Sendo observados, portanto, as questões acima mencionadas, que devem ser alvo de constantes estudos, nota-se que, a energia eólica, sem dúvida é uma fonte energética de alto potencial em nosso país. A estruturação de que contemple a integração da geração de energia eólica com outras fontes limpas é de extrema importância para que o pais possa ir diminuindo a utilização de fontes de energia não renováveis.
Figura 1. Imagem de uma Usina Eólica. 
Fonte: http://www.cerne.org.br
3 Energia Solar
A energia solar consiste basicamente no aproveitamento da radiação solar emitida sobre a terra.
Considerando que há uma grande quantidade de radiação sendo emitida sobre a terra todos os dias, essa fonte de energia, além de altamente potente, é também uma fonte inesgotável.
A sua disponibilidade na natureza, no entanto, não é a sua principal discussão e sim, as formas de aproveitamento desta energia para geração de eletricidade.
Há duas formas de aproveitamento da energia solar:
a) Fotovoltaica: a eletricidade solar fotovoltaica é considerada uma tecnologia energética promissora. Nessa forma as placas fotovoltaicas convertem a radiação solar em energia elétrica. O processo de geração, executado por dispositivos semicondutores, não tem partes móveis, não produz cinzas nem outros resíduos e, por não liberar calor residual, não altera o equilíbrio da biosfera. Como não envolve queima de combustíveis, evita por completo o efeito estufa. A descoberta de novos materiais e tecnologias, além da adoção de escalas maciças de produção poderá fazer da conversão fotovoltaica, uma das fontes energéticas mais convenientes para a humanidade. A imagem abaixo explica o modo de utilização da energia solar fotovoltaica. 
Figura 2. Utilização de energia através do método fotovoltaico. 
Fonte: www.neosolar.com.br
b) Térmica: aquece a água e o ambiente, sendo que é utilizada em casas e também em termoelétricas, sendo que a agua é convertida em vapor e este é responsável por movimentar as turbinas que acionam os geradores. Neste tipo de captação de energia são utilizados coletores, que são equipamentos que captam a radiação solar e a convertem em calor para um tipo de fluido (ar, água ou óleo em geral). Os coletores possuem uma superfície refletora, que direciona a radiação direta até um foco, onde está localizado um receptor. Uma vez tendo absorvido o calor, o fluido escoa pelo receptor, conforme explicado na figura abaixo:
Figura 3. Funcionamento energia solar térmica.
 Fonte: www.ecohospedagem.com
Como já mencionado, a utilização da energia solar é muito promissora ao se pensar em energia limpa, pois esta fonte de energia não emite gases poluentes prejudiciais ao meio ambiente. O Brasil, neste quesito, é um país privilegiado, pois possui grandes áreas com radiação solar incidente e está próximo a linha do Equador.
As regiões semiáridas do nordeste brasileiro são ideais para geração de energia térmica, pois atendem as condições de alta irradiação solar e baixa pluviosidade.
Apesar de ser promissora para um futuro mais sustentável, a utilização da energia solar somente se tornará viável economicamente se houver cooperação entre os setores públicos e privados e com investimentos em pesquisa para o aprimoramento das tecnologias que englobam o processo produtivo e o melhor aproveitamento da energia.
 Como vantagens na utilização da energia solar, tanto térmica quanto fotovoltaica, podemos citar:
a) É uma fonte inesgotável de energia;
b) Não gera poluentes para o meio ambiente;
c) Baixo custo de manutenção dos equipamentos;
d) É uma fonte de energia que atende todos os locais;
e) Se for instalada em residências, baixa o custo da eletricidade.
As desvantagens também podem ser citadas, como:
a) Em dias de chuva ou dias nublados, diminui a geração de energia;
b) No período da noite não ocorre a geração de energia;
c) Alto custopara aquisição e instalação dos equipamentos.
Abaixo, a imagem ilustra painéis de energia solar.
 
Figura 4. Painel de energia solar fotovoltaica. 
Fonte: www.profresiduo.com
4 Energia hídrica
Atualmente no Brasil, a maior parte da energia disponível para a população provem das usinas hidrelétricas, haja vista a grande quantidade de rios existentes no país. A maior usina hidrelétrica do mundo (em geração de energia) é a Itaipu Binacional com capacidade de geração de 12.600 MW.
A energia hidráulica ou energia hídrica é a energia obtida a partir da energia potencial de uma massa de água. A forma na qual ela se manifesta na natureza é nos fluxos de água, como rios e lagos e pode ser aproveitada por meio de um desnível ou queda d’água. Pode ser convertida na forma de energia mecânica (rotação de um eixo) através de turbinas hidráulicas ou moinhos de água. As turbinas por sua vez podem ser usadas como acionamento de um equipamento industrial, como um compressor, ou de um gerador elétrico, com a finalidade de prover energia elétrica para uma rede de energia. (Wikipédia, Energia Hidráulica. Disponível em: <https://pt.wikipedia.org/wiki/Energia_hidr%C3%A1ulica> Acesso em 14 de Setembro de 2015.
Para que uma hidrelétrica funcione corretamente, é necessário que haja um nível de vasão mínimo de água. Caso o nível de água não seja o mínimo estabelecido, a produtividade da energia estará comprometida. A figura abaixo ilustra o funcionamento de uma usina hidrelétrica.
Figura 5. Funcionamento de uma usina hidrelétrica.
Fonte: https://pt.wikipedia.org/wiki/Usina_hidrel%C3%A9trica
Então, para que seja aproveitado o potencial hidrelétrico de um determinado rio, normalmente seu curso normal é interrompido por uma barragem, o que provoca a formação de um lago artificial chamado reservatório. 
Toda a água captada no lago formado pela barragem é conduzida até a casa de força através de canais, túneis e/ou condutos metálicos. Após passar pela turbina hidráulica, na casa de força, a água é restituída ao leito natural do rio, através do canal de fuga.
A potência hidráulica, dessa forma, é transformada em potência mecânica quando a água passa pela turbina, fazendo com que esta gire e, no gerador, que também gira acoplada mecanicamente à turbina, a potência mecânica é transformada em potência elétrica.
Assim, a energia gerada é lavada através de cabos ou barras condutoras, dos terminais do gerador até o transformador elevador, onde tem sua tensão (voltagem) elevada para adequada condução, através de linhas de transmissão, até os centros de consumo. Dessa forma, através de transformadores abaixadores, a energia tem sua tensão elevada a níveis adequados para utilização pelos consumidores.
Diante disso, reforça-se que uma usina hidrelétrica deve ser construída no encontro de vários rios e que o relevo também influencia bastante, pois como já dito, há a necessidade de muitos desníveis em uma usina, para que a água possa adquirir mais velocidade e assegurar o seu perfeito funcionamento.
A barragem que é construída, conforme mencionado anteriormente, precisa ser de grande altura, pois isso também assegura que a água ganhe mais velocidade durante a queda, girando as turbinas, que por sua vez, produz a eletricidade.
Neste contexto, podemos enumerar algumas vantagens das usinas hidrelétricas, que são:
a) Não ocorre emissão de gases poluentes significativos no processo de geração de energia;
b) É uma fonte de energia renovável;
c) A água represada pode, dependendo do projeto, ser usada para irrigação de plantações nas proximidades da usina;
d) Através da represa é possível regular a vasão do rio;
e) Custo operacional baixo, pois as usinas atuais são automatizadas;
f​) Como não há uso de combustíveis fosseis (gasolina, diesel) ou gás, os preços da energia elétrica gerada para o consumidor final não sofrem grandes alterações, pois não há influência de aumento do preço destes combustíveis.
Neste contexto, porém, podemos observar algumas desvantagens, como:
a) Em épocas de poucas chuvas nas cabeceiras dos rios, pode ocorrer a diminuição da geração de energia elétrica;
b) Se a represa é construída em local onde há cidade ou aldeia indígena, há grande transtornos para essas populações, pois estas devem ser deslocadas para outras áreas;
c) Quando há construção de represa em região de mata ou floresta, ocorre impacto ambiental, pois muitas espécies animais e vegetais, podem ser prejudicadas;
d) O aumento ou diminuição do fluxo de água que sai das barragens, pode afetar a vida nos ecossistemas dos rios.
Na figura abaixo, foto a Usina de São Simão, localizada na bacia do rio Parnaíba, que banha os Estados do Maranhão e Piauí.
Figura 6. Usina de São Simão – Bacia do Rio Parnaíba. 
Fonte: www.cemig.com.br
5 Energia da Biomassa
O termo biomassa diz respeito a toda e qualquer matéria orgânica não fóssil. Dessa forma, este material orgânico não fóssil pode ser utilizado para a queima e produção de energia e, por este motivo, é considerada uma fonte de energia renovável.
Do ponto de vista da geração de energia, o termo biomassa abrange os derivados recentes de organismos vivos utilizados como combustíveis vivos para sua produção. Do ponto de vista da ecologia, biomassa é a quantidade total de matéria viva existente num ecossistema ou em uma população animal ou vegetal. Os dois conceitos estão portanto interligados, embora sejam diferentes. (Biomassa e uma de suas aplicações. Disponível em: <http://sustentabilizeja.blogspot.com.br/2011/10/biomassa-e-uma-de-suas-aplicacoes.html>. Acesso em 14 de Outubro de 2015.)
A importância deste tipo de energia está no aproveitamento de materiais que, em tese, seriam descartáveis, como restos agrícolas (principalmente o bagaço da cana-de-açúcar), e também na possibilidade de cultivo.
Na figura abaixo, uma demonstração do funcionamento do ciclo da Energia da Biomassa.
Figura 7. Ciclo da Energia da Biomassa. Fonte: http://sustentabilizeja.blogspot.com.br/2011/10/biomassa-e-uma-de-suas-aplicacoes.html
Existem atualmente três tipos de biomassa:
a) Natural: é o tipo de biomassa que ocorre na natureza, sem intervenção humana, como por exemplo a poda de floresta natural.
b) Residual: é gerada a partir do subproduto ou resíduo que é gerado nas atividades agrícolas (cobertura, poda, etc.), silvicultura e pecuária, assim como também resíduos sólidos gerados nas indústrias de alimentos (conchas, vinhaças, etc.) e também na indústria de transformação madeireira (fábricas de móveis, de papel e serrarias), bem como as estações de tratamento e reciclagem de resíduos de óleo.
c) Culturas energéticas: que são aquelas que são destinadas a produção de biocombustíveis. Além das culturas existentes na indústria de alimentos (beterraba e cereais para a produção de etanol e oleaginosas para a produção de biodiesel), outras culturas, como florestas de lignocelulósicos herbáceas ou alcachofra (tubérculo).
Dessa forma, nota-se que a utilização da energia da biomassa é de fundamental importância no desenvolvimento de novas alternativas energéticas, visto que sua matéria prima já é utilizada na fabricação de vários biocombustíveis, como o bio-óleo, BTL, biodiesel, biogás, etc.
Pode-se destacar, dessa forma, como vantagens da utilização deste tipo de energia:
a) Emite menos gases poluentes;
b) Baixo custo de operação;
c) Facilidade de armazenamento e de transporte;
d) É uma fonte energética renovável e limpa;
e) Alta eficiência energética;
f) Proporciona o aproveitamento dos resíduos.
Já como desvantagem, pode-se observar que, se não houver o devido planejamento no uso desta fonte de energia, pode ocorrer a formação de grandes áreas desmatadas, através do corte incontrolado de árvores, perda dos nutrientes do solo, erosões e emissão excessiva de gases.
6 Energia geotérmica
A energia geotérmica é caracterizada por conta do calor proveniente da terra. Ela existe desde que o planeta foi criado. É a energia calorífera gerada a menos 64 quilômetros da superfície terrestre, em uma camada de rochas, chamada magma,que chega a atingir 6.000 graus célsius. O termo Geo, que significa terra e térmica, que remete ao calor, portanto, geotérmica é a energia calorífica oriunda da terra.
A energia elétrica geotérmica pode ser obtida através da perfuração do solo em locais em locais onde há grandes quantidades de vapor e água quente (oriundos das explosões de magma), estes devem ser drenados até a superfície terrestre por meio de tubulações específicas. Em seguida o vapor é transportado a uma central elétrica geotérmica, que irá girar as lâminas de uma turbina. Por fim, a energia obtida através da movimentação das lâminas (energia mecânica) é transformada em energia elétrica através do gerador.
Para que possamos entender como é aproveitada a energia do calor da Terra devemos primeiramente entender como nosso planeta é constituído. A Terra é formada por grandes placas, que nos mantém isolados do seu interior, no qual encontramos o magma, que consiste basicamente em rochas derretidas. Com o aumento da profundidade a temperatura dessas rochas aumenta cada vez mais, no entanto, há zonas de intrusões magmáticas, onde a temperatura é muito maior. Essas são as zonas onde há elevado potencial geotérmico. (Wikipédia, Energia Geotérmica. Disponível em: <https://pt.wikipedia.org/wiki/Energia_geot%C3%A9rmica> Acesso em 27 de Outubro de 2015.
Este tipo de energia, na atualidade, ainda é muito pouco utilizada para geração de eletricidade, pois existem muitas dificuldades para sua implantação e seu rendimento ainda é considerado baixo. 
O Brasil ainda não tem nenhuma usina de geração de energia geotérmica, mas já existem usinas em funcionamento em alguns países, como a Nova Zelândia, Estados Unidos, México, Japão, Filipinas, Kenia e Islândia.
Essas usinas, entretanto, trazem uma preocupação, que é a de terremotos. Os terremotos acontecem porque a água pressurizada é obrigada a forçar o caminho por onde passa - entre as rochas - gerando micro-sismos, podendo interagir com as falhas profundas já existentes, potencialmente causando tremores maiores.
Abaixo, a figura mostra o funcionamento da energia geotérmica.
Figura 8. Funcionamento de uma Central Geotérmica. 
Fonte: https://sites.google.com/site/correiamiguel25/vulcanismo 
Como aspectos positivos desta fonte de energia, podem ser destacados:
a) A área necessária para instalação da usina é relativamente pequena;
b) Pode abastecer comunidades isoladas;
c) A emissão de gases poluentes (CO2 e SO2) é praticamente nula, não intensificando o efeito estufa, diferentemente dos combustíveis de origem fóssil.
Já como pontos negativos, podem ser destacados:
a) O calor perdido aumenta a temperatura do ambiente;
b) É uma energia muito cara e pouco rentável, pois necessita de altos investimentos estruturais e sua eficiência é baixa;
c) Pode ocasionar o esgotamento do campo geotérmico;
d) Ocorre a emissão de ácida sulfúrico (H2S), extremamente corrosivo e nocivo a saúde.
7 Energia das marés
A força da energia das marés vem sendo utilizadas desde o século XI, na costa da Inglaterra e da França, para a movimentação de pequenos moinhos.
A força gravitacional do Sol e da Lua interferem diretamente nas marés (mudanças no nível do mar) e, quando afuniladas em baías, as marés podem atingir até 15 metros de desnível. Dessa forma, seu aproveitamento energético requer a construção de barragens e instalações geradoras de eletricidade.
Então, de forma resumida, “energia maremotriz, ou energia das marés, é o modo de geração de energia por meio do movimento das marés.” (Wikipedia. Energia Maremotriz. Disponível em: <https://pt.wikipedia.org/wiki/Energia_maremotriz> Acesso em 29 de Setembro de 2015).
As vantagens da utilização deste tipo de energia são:
a) É uma fonte de energia limpa e renovável;
b) Apresenta-se como alternativa para diversos países, que por vários motivos não podem gerar energia elétrica através de outras formas.
As desvantagens também podem ser destacadas como:
a) Pode ocorrer impacto ambiental na implantação do sistema, principalmente com relação ao ecossistema marinho;
b) Baixo aproveitamento energético;
c) O custo de implementação de uma usina maremotriz é muito alto em relação ao sistema de hidrelétricas. Dessa forma, a relação custo/benefício ainda não é vantajosa para muitos países.
O Brasil, muito embora possua uma situação geográfica favorável, principalmente no litoral maranhense e em Macapá, ainda não produz energia através deste sistema.
A figura abaixo mostra o funcionamento da Energia das Marés.
Figura 9. Funcionamento Energia das Marés. Fonte: https://camieea.wordpress.com/2010/12/22/energia-das-mares/ 
8 Conclusão
Devido a constante emissão de gases na atmosfera – gases esses que produzem o efeito estufa – vê-se atualmente muitas mudanças climáticas. E isso tudo aponta para uma crise ambiental planetária sem precedentes.
Neste contexto, as fontes de energias renováveis surgem como uma alternativa que pode diminuir os efeitos dessa crise. É extremamente difícil, no entanto, prever que estas fontes de energia possam substituir a energia fóssil num futuro próximo.
Analisando o contexto internacional, observa-se que os esforços na direção de ampliar a participação das energias renováveis são hoje, objetos de intendo debate. 
No Brasil, este debate também se apresenta de forma aguda. No entanto, nota-se que o país ainda está muito longe de apresentar uma solução tanto para a crise energética, como para a crise ambiental.
Ao analisar as fontes renováveis existentes, observa-se que todas possuem pontos positivos e negativos, portanto o mais prudente por parte dos governantes, seria um aprofundamento no estudo de cada uma delas.
Neste estudo, pode-se apurar as fontes que trazem menor prejuízo ao meio ambiente e traz mais benefícios e menor custo ao pais e, consequentemente a população.
Isto sendo apurado, o mais prudente seria investir neste tipo de energia para que as próximas gerações possam usufruir dessa melhor qualidade de vida.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS:
AGÊNCIA NACIONAL DE ENERGIA ELÉTRICA – ANEEL; Atlas de energia elétrica do Brasil; ANEEL; Brasília; 2002.
Biomassa e uma de suas aplicações. Disponível em: <http://sustentabilizeja.blogspot.com.br/2011/10/biomassa-e-uma-de-suas-aplicacoes.html>. Acesso em 14 de Outubro de 2015.
Energias Renováveis. Disponível em: <http://www.ageneal.pt/content01.asp?BTreeID=00/01&treeID=00/01&newsID=8>. Acesso em 01 de Setembro de 2015.
Energias Renováveis. Disponível em: <http://www.xn--energiasrenovveis-jpb.com/>. Acesso em 17 de Setembro de 2015.
Energias Renováveis. Disponível em: <http://energiasrenovaveisa1.blogspot.com.br/>. Acesso em 10 de Outubro de 2015. 
FADIGAS, Eliane A. Faria Amaral, Energia eólica, Editora Manole, Barueri, SP, 2011.
Wikipedia, Energia Eólica. Disponível em: <https://pt.wikipedia.org/wiki/Energia_e%C3%B3lica> Acesso em 2 de setembro de 2015.
Wikipédia, Energia Geotérmica. Disponível em: <https://pt.wikipedia.org/wiki/Energia_geot%C3%A9rmica> Acesso em 27 de Outubro de 2015.
Wikipédia, Energia Hidráulica. Disponível em: <https://pt.wikipedia.org/wiki/Energia_hidr%C3%A1ulica> Acesso em 14 de Setembro de 2015.
Wikipedia. Energia Maremotriz. Disponível em: <https://pt.wikipedia.org/wiki/Energia_maremotriz> Acesso em 29 de Setembro de 2015.
� Graduação em Licenciatura em Geografia pela Universidade Leonardo da Vinci, Indaial, Santa Catarina, Brasil, Especialização em Metodologia do Ensino de História e Geografia pelo Centro Universitário Barão de Mauá, Ribeirão Preto, São Paulo, Brasil. E-mail do autor: airtonf2014@gmail.com Orientador: Profa. Dra. Gisele Massafera.